专利名称：荧光灯点亮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于利用电子点亮电路点亮荧光发光灯管(或荧光发光件)的荧光灯点亮装置。
背景技术：
近年来，为了节能通常已经使用作为荧光灯点亮装置的逆变器型(inverter-type)电子点亮装置。特别是为了使电灯效率更高被包括在节能光源的点亮装置内的荧光灯中，越来越多地使用逆变器型电子点亮电路。
日本未审查专利申请公开No.2001-357989公开了一种已知的荧光灯。即，如图3所示地普通的荧光灯。电子点亮电路3形成在电路衬底20上，电路衬底20布置在设置在树脂外壳5的端部的基座6和荧光发光灯管2之间，并且用于插入安装的电子部件安装在电路衬底20上。
此外，如图2所示，已知的荧光灯具有图2所示的电子点亮电路。下面将参照图2说明该电路的结构。
电子点亮电路3包括荧光发光灯管2、电源13以及逆变器电路部分(an inverter circuit section)14。包含在荧光发光灯管2中的一个电极灯丝7的端子“a”直接连接到逆变器电路部分14，而且包含在荧光发光灯管2中的另一个电极灯丝8的端子a’通过用于控制电流的电感元件15串联连接到逆变器电路部分14。电容器18和正特性热敏电阻(下面称作PTC热敏电阻)19并联在电极灯丝7的端子b和电极灯丝8的端子b’之间。此外，负特性热敏电阻(下面称作NTC热敏电阻)16连接在电极灯丝7的端子a和b之间，并且NTC热敏电阻17连接在电极灯丝8的端子a’和b’之间。
在朝向电路衬底的基底的荧光灯的表面上，安装有用于插入安装的相对较大的电子部件，诸如平滑电容器，谐振电容器，谐振线圈，PTC热敏电阻，以及NTC热敏电阻，并且这些部件彼此紧密接近。
这里，在荧光灯暂时正常点亮之后，电源切断，在这种情况下，NTC热敏电阻的冷却速度根据NTC热敏电阻与其它部件的接近程度而不同。
而且，当接近NTC热敏电阻的部件是自热式部件时，例如PCT热敏电阻，由于自热使得NTC热敏电阻冷却变得困难，并且需要保持灯丝预热效率的停歇时间，即复位时间变长。
因此，在重新启动时，由于难以保证流过电极灯丝的预热电流，因此具有这种风险，即灯开关操作的次数会由于不充分的预热而减少。
发明内容
因此，本发明解决了上述问题，并且本发明的目的是提供一种荧光灯点亮装置，在该装置中，克服了复位时间变长的问题并且能够防止灯的开关操作次数减少。
为了实现上述目的，本发明提供一种荧光灯点亮装置，该装置包括具有电极灯丝的荧光发光灯管；以及用于点亮荧光发光灯管的电子点亮电路衬底，其中与荧光发光灯管并联的电容器、与所述电容器并联的正特性热敏电阻以及与所述电极灯丝并联的负特性热敏电阻安装在电子点亮电路衬底上，并且其中具有安装面的负特性热敏电阻的安装方式是安装面邻接电子点亮电路衬底。
正特性热敏电阻和负特性热敏电阻优选安装在电子点亮电路衬底的正面和反面两个安装面中的相互不同的安装面上。
根据本发明的荧光灯点亮装置，能够获得下面的优点。
具体地说，由于使用了表面安装型NTC热敏电阻，当与簧片型(reed-type)NTC热敏电阻相比时，所产生的热量可能辐射到电路衬底，并且容易返回到室温。结果，在重新启动时，表面安装型NTC热敏电阻更可能返回到电阻值高的状态，并且在灯被启动之前，预热电流流过电极灯丝线圈的状态能够更迅速地达到。
此外，在本发明的荧光灯点亮装置中，由于表面安装型NTC热敏电阻表面安装在与上述PTC热敏电阻相对的一侧的电路衬底表面上，因此表面安装型NTC热敏电阻不接近PTC热敏电阻的自热部分，从而，复位时间变长的问题不会发生。
因此，更容易确保流过电极灯丝的预热电流，并且能够防止由于不充分的预热而减少灯的开关操作次数。
图1是描述荧光灯结构的总体剖视图，其中使用了根据本发明实施例的荧光灯点亮装置；图2是电子点亮电路图；以及图3是描述荧光灯结构的总体剖视图，其中使用了已知的荧光灯点亮装置。
具体实施例方式
下面将首先描述该实施例的荧光灯点亮装置的结构。图1是描述该实施例的荧光灯点亮装置结构的剖视图。
电灯型荧光灯1包括荧光发光灯管(或荧光发光件)2，覆盖荧光发光灯管2的外管玻璃泡4，连接到外管玻璃泡4的底部侧的树脂外壳5，容纳在树脂外壳5内的电子点亮电路3，以及布置在树脂外壳5端部的基座6。荧光发光灯管2由四个U形玻璃管形成(图中仅仅示出了两个U形玻璃管)。
下面将参照图2进行描述。荧光发光灯管2设有一对电极灯丝7和8。在荧光发光灯管2的管端部中的一个内，一个电极灯丝7由一对簧片线(reed lines)9和10支撑。此外，在荧光发光灯管的另一个管端部内，另一个电极灯丝8由一对簧片线11和12支撑。簧片线9至12引到荧光发光灯管2的外面并且每一个都电连接到设置在树脂外壳5内的电子点亮电路3上。电子点亮电路3由串联倒相式电路方法(a series invertercircuit method)形成，并且通过布置在树脂外壳5端部的基座6连接到电源13。
电子点亮电路3具有由电源13驱动的逆变器电路部分14以点亮荧光发光灯管2，包含在荧光发光灯管2中的一个电极灯丝7的端子a直接连接到逆变器电路部分14。此外，另一个电极灯丝8的端子a’通过用于控制电流的串联的电感元件15连接到逆变器电路部分14。电容器18与荧光发光灯管2并联，并且PTC热敏电阻19与电容器18并联。此外，NTC热敏电阻16并联连接在电极灯丝7的端子a和b之间，并且NTC热敏电阻17并联连接在电极灯丝8的端子a’和b’之间。
NTC热敏电阻16和17表面安装在同一表面上，该表面与容纳在树脂外壳5中的电子点亮电路3一样朝向电路衬底20的荧光发光灯管2。此外，在朝向基座6的电路衬底20的表面上，安装有用于插入安装的电子部件或元件，例如电感元件15，电容器18，以及PTC热敏电阻19。这里，不可缺少的是NTC热敏电阻16和17具有安装面并且安装方式是该安装面的位置邻接电路衬底20。下面，NTC热敏电阻16和17将还描述为表面安装型NTC热敏电阻，并且当描述为表面安装型时，这是假定用于表示或包含上述内容。尽管在该实施例中，NTC热敏电阻安装在电路衬底的荧光发光灯管侧并且PTC热敏电阻安装在基座侧，但是并不限于上述结构，并且甚至当与上述结构相反，PTC热敏电阻安装在电路衬底的荧光发光灯管侧并且NTC热敏电阻安装在基座侧时，也可获得类似的优点。
其次，将描述从荧光发光灯管2预热直到它正常点亮在电子点亮电路中的操作。
首先，在灯启动之前PTC热敏电阻19处于温度较低的状态并且其电阻值较低。此时，分别与电极灯丝7和8并联的NTC热敏电阻16和17的温度也较低，并且其电阻值较高。
然后，当开启电源开关时，从电源13供给AC电流，并且预热电流流过荧光发光灯管2的电极灯丝7和8。在灯启动之前的这个阶段，由于PTC热敏电阻19的电阻值较低，因此预热电流流过阻抗值低于电容器18的阻抗值的PTC热敏电阻19，从而，预热电流能够设定到较高值。另一方面，在该阶段，由于NTC热敏电阻16和17的阻抗值较高，因此在灯启动之前大部分预热电流流过电极灯丝7和8。此时，PTC热敏电阻19的阻抗值较低，在电容器18和电感元件15之间几乎不产生任何谐振电压，并且启动电压不施加到荧光发光灯管2上。
接着，当由于预热电流产生的自热使PTC热敏电阻19的温度急剧增加并且其阻抗值急剧增加时，与电容器18的谐振电压相对应的启动电压施加到荧光发光灯管2上，并且荧光发光灯管2启动。在这种情况下，NTC热敏电阻16和17的温度增加，其电阻值急剧降低，并且电极灯丝7和8中的每一个被短路。
此外，在正常点亮时，由于NTC热敏电阻16和17的电阻值较低，通过电容器18的电流不流过电极灯丝7和8，并且大部分电流流过NTC热敏电阻16和17。
对于NTC热敏电阻，使用这种NTC热敏电阻，该NTC热敏电阻在平(plain)陶瓷主体端面上设有银Ag外部电极，室温电阻60□以及B常数为3800K(在25和50□C之间)。然而，可以使用具有能够表面安装在电路衬底上的形状的任何种类，并且特性不限于上述那些。
根据上述结构，电极灯丝7和8能够在灯启动之前在一秒内有效预热，并且能够获得充分的热电子辐射。结果，启动电压的施加使灯迅速启动，紧接灯启动之后的辉光放电时间缩短，并且能够减少从电极灯丝7和8散射的电子辐射材料量。此外，由于在正常点亮时的电极灯丝能够有效地预热，因此可以缩短启动时间。
下面，将详细描述将表面安装型NTC热敏电阻表面安装在根据本发明的荧光灯点亮装置中的电路衬底的表面上的优点。
首先，检验当荧光灯点亮装置再一次点亮时的灯丝预热的改进效果。作为获知灯丝预热改进效果的一个量度标准，使用辉光放电时间(glowdischarge time)。辉光放电是当施加电压以点亮荧光灯时，由于在灯丝没有温暖的状态下(即，预热不充分)电子各处运动变得困难而发生的放电现象。一般，众所周知，辉光放电时间越小，预热效果就越好，并且通过测量当荧光灯点亮装置点亮时的辉光放电时间，可以知道当荧光灯点亮装置再次点亮时灯丝的预热改进效果。
作为评价样本，使用了四种类型的情况使用了表面安装在基座侧的NTC热敏电阻的情况(第一个实施例)，使用了表面安装在荧光发光灯管侧的NTC热敏电阻的情况(第二个实施例)，使用了安装在基座侧的簧片型(reed-type)NTC热敏电阻的情况(比较例子1)，以及使用了安装在荧光发光灯管侧的簧片型NTC热敏电阻的情况(比较例子2)。更具体地说，对于荧光灯点亮装置，使用了22瓦(watt)型荧光灯点亮装置。在第一个实施例中，表面安装型NTC热敏电阻相应地与两个灯丝并联连接，并且表面安装在电路衬底的朝向基座的表面上，并且PTC热敏电阻和NTC热敏电阻安装在同一表面上。在第二个实施例中，表面安装型NTC热敏电阻相应地与两个灯丝并联连接，并且表面安装在电路衬底朝向荧光发光灯管的表面上，并且PTC热敏电阻和NTC热敏电阻安装在不同表面上。在比较例子1中，簧片型NTC热敏电阻相应地与两个灯丝并联连接，并且表面安装在电路衬底朝向基座的表面上。在比较例子2中，簧片型NTC热敏电阻相应地与两个灯丝并联连接，并且表面安装在电路衬底朝向荧光发光灯管的表面上。由于使用NTC热敏电阻进行评价，所有的NTC热敏电阻具有相同的形状并且具有相同的电阻值，因此，可以忽略规格的影响。
这里，荧光灯点亮装置置于环境温度为25□C并且没有空气流动的环境中，并且荧光灯点亮装置的温度稳定。此后，100Vrms/60Hz的输入电压以10秒ON-170秒OFF的周期施加，并且假定上述周期是一个周期，测量每一个周期的辉光放电时间。当输入电压开启时辉光放电时间从流过灯丝电流的波形测量。测量结果如表1中所示。
表1
从表1也可以清楚地看出，当使用簧片型NTC热敏电阻时，无论当簧片型NTC热敏电阻安装在电路衬底的朝向基座侧的表面还是安装在电路衬底的朝向荧光发光灯管侧的表面上时辉光放电出现在五个周期内。
然而，当使用表面安装型NTC热敏电阻的情况下，在第一个实施例中NTC热敏电阻表面安装在基座侧，直到14个周期没有发生辉光放电，而在第二个实施例中NTC热敏电阻表面安装在荧光发光灯管侧，甚至在20个周期没有发生辉光放电。
从这些结果可知，本发明获得了当电子灯型荧光灯点亮装置再点亮时的显著的灯丝预热改进效果。
PTC热敏电阻和NTC热敏电阻优选安装在电子点亮电路衬底的正面和反面两个安装面中的相互不同的安装面上。
下面，通过利用评价条件与上述条件类似的样本，检验荧光灯点亮装置的开关操作的次数。而且，对于荧光灯点亮装置，使用类似于上述的荧光灯点亮装置。
作为测量条件，荧光灯点亮装置置于环境温度为25□C并且没有空气流动的环境中，以便荧光灯点亮装置的温度稳定。据此，100Vrms/60Hz的输入电压以10秒ON-170秒OFF的周期施加。假定上述周期是一个周期，测量可能的开和关的周期次数。测量结果如表2中所示。
表2
从表2也可以清楚地看出，当使用簧片型NTC热敏电阻时，无论当簧片型NTC热敏电阻安装在电路衬底的朝向基座侧的表面还是安装在电路衬底的朝向荧光发光灯管侧的表面上时开关操作的(寿命)次数大约是23,000个周期。
然而，当使用表面安装型NTC热敏电阻的情况下，在第一个实施例中NTC热敏电阻表面安装在基座侧，开关操作的(寿命)次数是41,000个周期，而在第二个实施例中NTC热敏电阻表面安装在荧光发光灯管侧，开关操作的(寿命)次数是48,000个周期。
从这些结果可知，由于使用了表面安装型NTC热敏电阻，CFL(Compact Fluorescent Light/集成荧光灯)的开关操作(寿命)次数显著提高。
PTC热敏电阻和NTC热敏电阻优选安装在电子点亮电路衬底的正面和反面两个安装面中的相互不同的安装面上。在上述第一个实施例中，NTC热敏电阻16和17中的每一个分别连接在电极灯丝7的端子a和b之间以及在电极灯丝8的端子a’和b’之间。作为选择，可以形成这种结构多个NTC热敏电阻16并联并且多个NTC热敏电阻17并联。在这种情况下，多个NTC热敏电阻16和多个NTC热敏电阻17中的至少一个可以并联连接。
采用这种电子点亮电路的结构，当荧光灯开启时电流流过多个NTC热敏电阻中的每一个，并且与一个NTC热敏电阻的情况相比，能够降低每一个NTC热敏电阻的发热温度，由此可以进一步降低施加在其它元件上的热量的影响。此外，由于降低了每一个NTC热敏电阻的发热温度，因此，能够进一步提高电子元件的寿命。
权利要求
1.一种荧光灯点亮装置，该装置包括具有电极灯丝的荧光发光灯管；以及用于点亮荧光发光灯管的电子点亮电路衬底，其中与所述荧光发光灯管并联的电容器、与所述电容器并联的正特性热敏电阻以及与所述电极灯丝并联的负特性热敏电阻安装在所述电子点亮电路衬底上，并且其中具有安装面的所述负特性热敏电阻的安装方式是所述安装面被放置为邻接所述电子点亮电路衬底。
2.根据权利要求1所述的荧光灯点亮装置，其中所述正特性热敏电阻和所述负特性热敏电阻安装在所述电子点亮电路衬底的正面和反面两个安装面中的相互不同的安装面上。
全文摘要
一种荧光灯点亮装置，该装置包括具有电极灯丝的荧光发光灯管；以及用于点亮荧光发光灯管的电子点亮电路衬底，其中与荧光发光灯管并联的电容器、与所述电容器并联的正特性热敏电阻以及与所述电极灯丝并联的负特性热敏电阻安装在电子点亮电路衬底上，并且其中具有安装面的负特性热敏电阻的安装方式是安装面邻接电子点亮电路衬底。正特性热敏电阻和负特性热敏电阻优选安装在电子点亮电路衬底的正面和反面两个安装面中的相互不同的安装面上。
文档编号H05B41/28GK1499911SQ20031010440
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月28日 优先权日2002年10月31日
发明者山下是如, 大村金吾, 横田充男, 川濑政彦, 椿修二, 吾, 彦, 男 申请人:株式会社村田制作所